實(shí)驗室質(zhì)量控制研究論文
摘要：保證科學(xué)實(shí)驗精確度，要求在實(shí)驗的過(guò)程中，實(shí)驗人員確保規范性操作，保證實(shí)驗設備的安全使用流程以及實(shí)驗環(huán)境的穩定等。而實(shí)驗環(huán)境的穩定是整個(gè)科學(xué)實(shí)驗流程中最為基礎也是最為關(guān)鍵的環(huán)節。為確保實(shí)驗環(huán)節的嚴謹流暢及實(shí)驗結果的清晰準確，實(shí)驗環(huán)境中實(shí)驗室的質(zhì)量控制至關(guān)重要�！秾�(shí)驗室認可準則》中以條文形式明確的規定了實(shí)驗室建設和使用的詳細準則。
關(guān)鍵詞：不確定度；質(zhì)量控制；統計模型
對于實(shí)驗室的檢驗結果，實(shí)驗室校檢人員必須認真對待，任何實(shí)驗結果的報告都要以書(shū)面或者電子版的形式，簡(jiǎn)潔、準確的校準記錄。在檢驗過(guò)程中，需要一定程度上的統計和評定方面的技術(shù)支持，如分析實(shí)驗室的各項數據和實(shí)驗室質(zhì)量控制中的不確定因素等。在《檢測和校準實(shí)驗室能力的通用要求》中規定在實(shí)驗程序中將有效性作為校準檢驗結果的重點(diǎn)。為此本文以測量不確定度的評價(jià)與實(shí)驗室質(zhì)量控制為出發(fā)點(diǎn)，簡(jiǎn)單的闡述不確定度對實(shí)驗流程的影響。
1不確定度評估應用于實(shí)驗室質(zhì)量控制中的必要性
在實(shí)驗過(guò)程中實(shí)驗數據分析測量誤差的存在是不可避免的，這種誤差導致測量結果的不完全肯定性。對測量值的不能可定程度，形成了影響實(shí)驗預期成果的不確定度。測量不確定度是為了控制實(shí)驗室的質(zhì)量，將外界對實(shí)驗結果影響力降到最低，保證實(shí)驗流程的準確性，而確立的在校驗、實(shí)驗程序中有效的基本指標。國際標準化組織ISO對不確定度做出了詳細的解釋?zhuān)趯?shí)驗室質(zhì)量控制中，允許對實(shí)驗結果的影響因素進(jìn)行預估時(shí)出現一定數值范圍內的偏差。對于實(shí)驗結果是否達到實(shí)驗前計算出的預估目標有著(zhù)巨大影響。實(shí)驗室內影響不確定度的因素包含很多方面，按照產(chǎn)生原因來(lái)劃分，可以歸納為隨機效應導致的不確定度和系統效應導致的不確定度兩種。按照不確定度統計分析方式的不同標準，不確定度可以分為A類(lèi)評定、B類(lèi)評定兩種類(lèi)型。
2不確定度評定的標準
統計與測量的專(zhuān)家學(xué)者們不斷試圖尋找更加嚴謹的術(shù)語(yǔ)來(lái)取代“測量誤差”這種在測量領(lǐng)域里指代范圍過(guò)于廣泛的名詞。隨機誤差的前身即偶然誤差，由于“偶然”兩字表達范圍太廣，不能明確闡釋測量誤差范圍的含義，因此被取代。同理“測量誤差”被“測量不確定度”替代，兩者含義并不是完全相等的。而不確定度評定的.劃分也有不同的類(lèi)型。
2.1標準不確定度
針對每種不確定度因素評定的標準差，稱(chēng)為該因素對應的標準不確定度分量ui;基于對標準不確定度分量ui的評價(jià)就是標準不確定度。A類(lèi)是把通過(guò)直接對觀(guān)測系列進(jìn)行統計分析，使從有限的隨機樣本中所獲得的信息，邏輯推斷到樣本總體的分布期望值和標準差；B是采用除對觀(guān)測系列進(jìn)行統計分析之外的其它方法和信息庫，比如已有檢測數據資料、有關(guān)儀器儀表和測量方法特性的了解和質(zhì)量控制經(jīng)驗、選擇的統計模型已知的概率分布估計、規范性文件所提供的重復性限r和重現性限R等，來(lái)獲得的標準不確定度分量ui。二者共同之處是，均為依托于統計概率分布，都使用標準差來(lái)定量表達，都具有同等意義的重要性。但是，A類(lèi)評估更偏重于對某次測試過(guò)程的直接評估;而B(niǎo)類(lèi)則還包含著(zhù)實(shí)驗室為實(shí)現質(zhì)量控制目標，對于某類(lèi)測試任務(wù)的技術(shù)條件的基礎性的總體評價(jià)。顯然，若從實(shí)驗室能力質(zhì)量控制水平等方面來(lái)考察分析，B類(lèi)標準不確定度更有現實(shí)意義，因此也是實(shí)施和優(yōu)化實(shí)驗室質(zhì)量控制的重要技術(shù)途徑之一。盡管二個(gè)基本類(lèi)型的方法功能是等價(jià)的，可以根據實(shí)際情況和偏愛(ài)從優(yōu)選擇。但是根據上述理由，我們傾向地認為作為檢測和標定實(shí)驗室的質(zhì)量控制的基本建設而言，應該更多地注意B類(lèi)的研究和應用。因為，它在更大程度上顯示了實(shí)驗室本身的技術(shù)和經(jīng)驗積累方面的素質(zhì)高低，而不僅限于某次給出的測量結果的好壞。
2.2擴展不確定度
其實(shí)，我們給出的測試結果更多的并非簡(jiǎn)單的直接測量量，而是通過(guò)若干個(gè)直接測量的測定值計算求得的間接測量量的數值。此時(shí)，測量的不確定度可以根據各直接測量量的方差和協(xié)方差計算出合成標準不確定度。它是對最后給出的檢測或標定結果標準差的估計值。方差是標準差的平方值，自然和標準不確定度有關(guān);而協(xié)方差是由測量這些直接量的儀器和方法之間相關(guān)性引起的方差，其值的大小與相關(guān)系數密切相關(guān)。為減小協(xié)方差分量的貢獻，在確定測試分析方案和程序時(shí)要考慮避免和解除相關(guān)，比如如果要使用同一種標準儀表測量?jì)蓚�(gè)不同的間接量，那么采用二臺儀表分別測量，等等。我們常規是把合成標準不確定度擴大若干倍率k(稱(chēng)作包含因子，一般多取做2或3)，擴展為一定大小的區間，使得被測量的結果按一定的預期度控制在該區間上。這就是擴展不確定度，用我們熟悉的置信概率和置信區間等參數來(lái)表達。生物醫學(xué)測量中的不確定度由于協(xié)方差分量的顯著(zhù)貢獻，更把測量數據的擴展不確定度的評價(jià)作為給出結果的必備部分。
3不確定度的測量過(guò)程和建模
測量不確定度時(shí)，使用設備工具是整個(gè)測量過(guò)程的基礎環(huán)節，對測量結果的準確性有著(zhù)重要的影響。在不確定度測量工作展開(kāi)之情要做好充分的準備工作，以達到預期的使用效果。首先要考慮如設備的使用是否穩定、實(shí)驗室的量程、目標受力程度等等技術(shù)范圍內的影響。同時(shí)，也要考慮到測量的經(jīng)濟成本是否符合實(shí)驗室的項目預算、測量設備運行時(shí)是否便利等技術(shù)范圍外的影響因素。在實(shí)驗室測量過(guò)程中計量器具不確定度的允許值必須小于或等于計量器具所引起的不確定度允許值。而后者在測量范圍內是由實(shí)驗室質(zhì)量控制所允許的誤差或變化范圍除以三個(gè)數值的檢測能力指數得出的范圍。假定某實(shí)驗室在測定樣品的放射性濃度時(shí)，共測得四組結果，分別是(95±3)，(105±100)，(94±6)和(118±12)。如果簡(jiǎn)單地用一般均值和標準差表示結果，則為(103±11.2)。但是如果考慮到不同標準差的數據組測定的不確定度是不同的，標準差越小，可信度越高，評價(jià)權重越大。如用加權平均值和加權標準偏差，則最后結果為(96.5±2.5)。通過(guò)舉例可以判斷出準確的建�？梢杂行У臏p少在測量不確定度構成中的風(fēng)險和不必要資源損耗。在分析測量結果時(shí)善用不確定度的評估結果，有效的保障了實(shí)驗結果在最大程度上貼合實(shí)驗的預期目的，與此同時(shí)，精確地預測建模極大地儉省了實(shí)驗室人力物力資源的浪費，優(yōu)化了實(shí)驗模式，達到了實(shí)驗室項目資源的合理配置。
區別于過(guò)去專(zhuān)家學(xué)者將測量范圍內產(chǎn)生的誤差籠統的簡(jiǎn)稱(chēng)為“偶然誤差”這一廣泛的概念，不確定度是對分析誤差的最新研究與理解。實(shí)驗室的質(zhì)量與不確定度的數值成反比，不確定數值越低，實(shí)驗室的質(zhì)量控制程度越高，實(shí)驗成果與實(shí)驗預期值越接近；反之亦然。將不可確定度的有效評估充分運用到實(shí)驗室質(zhì)量控制的實(shí)踐中去，既可以實(shí)現精簡(jiǎn)成本，達到各種使用資源的合理化配置的目的，也可以將測量范圍內的先進(jìn)技術(shù)適用于不同領(lǐng)域，實(shí)現跨行業(yè)技術(shù)融合，為科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展提供必要的幫助。
參考文獻
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